W dniu 11 października 2023 r. dr inż. Krzysztof Marcinczak odebrał nagrodę Ministra Rozwoju i Technologii za rozprawę doktorską. To już 50 edycja Konkursu Ministra Rozwoju i Technologii za prace dyplomowe, rozprawy doktorskie oraz publikacje w dziedzinach architektury i budownictwa, planowania i zagospodarowania przestrzennego oraz mieszkalnictwa. W kategorii rozprawy doktorskie przyznano 8 nagród. 

Dr inż. Krzysztof Marcinczak od 2018 r. pracuje na Wydziale Budownictwa Lądowego i Wodnego w Katedrze Konstrukcji Budowlanych na stanowisku naukowo-dydaktycznym, od roku 2022 na stanowisku adiunkta. Od 2017 roku jest Członkiem Dolnośląskiej Izby Inżynierów Budownictwa oraz posiada Uprawnienia Budowlane do projektowania i do kierowania robotami budowlanymi bez ograniczeń w specjalności konstrukcyjno-budowlanej. Jest czynnym projektantem i kierownikiem budowy, głównie obiektów przemysłowych i magazynowo produkcyjnych.

24 listopada 2021 r. obronił z wyróżnieniem rozprawę doktorską  pt.: "Zmiana właściwości wytrzymałościowych i układu naprężeń własnych po formowaniu na zimno dwuteowych kształtowników walcowanych ze stali S460M". Promotorem pracy był prof. dr hab. inż. Wojciech Lorenc. Motywacja do podjęcia tematyki badawczej wynikała z bezpośredniej potrzeby przemysłu oraz środowiska projektantów konstrukcji. 

Dwuteowe kształtowniki gięte na zimno stosowane są w budownictwie kubaturowym oraz mostowym jako belki z podniesieniem wykonawczym, przekrycia łukowe, krzywoliniowe formy architektoniczne a ostatnio również jako łukowe dźwigary mostowe w mostach typu network arch. Szeroki zakres zastosowań wymaga weryfikacji wpływu procesu formowania dwuteowników na zimno na stalowe elementy dwuteowe. W rozprawie doktorskiej podjęto zagadnienie oceny zmian właściwości mechanicznych stali i układu naprężeń własnych po formowaniu na zimno dwuteowych kształtowników walcowanych ze stali S460M. 

Szerokie studia literaturowe, dotyczące zachowania się stali odkształconej na zimno wykazały, że istnieje potrzeba przeprowadzenia badań naukowych w celu określenia dopuszczalnego stopnia odkształcenia na zimno dla nowoczesnych stali drobnoziarnistych oraz powstałych układów naprężeń własnych w elementach dwuteowych po procesie gięcia na zimno. 

Analizy rozpoczęto od przeprowadzenia badań materiałowych próbek stalowych pobranych z dwuteowych elementów giętych rolkowo na zimno względem silnej osi przekroju. Przeanalizowano próbki o czterech różnych stopniach odkształcenia na zimno poddając je statycznej próbie rozciągania i ściskania oraz przeprowadzono badania udarności. Łącznie przebadano 80 próbek na rozciąganie, 60 próbek na ściskanie i 400 próbek do badań udarności. Podczas badań zweryfikowano również wpływ procesu wyżarzania stali odkształconej na zimno na jej parametry wytrzymałościowe. Na podstawie analiz oszacowano graniczne dopuszczalne odkształcenie stali na zimno, które pozwala zachować kryteria ciągliwości stali. Zaproponowano również model do oszacowania granicy plastyczności w różnych strefach w przekroju, w dwuteownikach giętych na zimno względem silnej osi.  

 Na podstawie wykonanych badań metodą otworkową (hole drilling) określono naprężenia walcownicze w prostym elemencie referencyjnym oraz naprężenia własne powstałe po gięciu na zimno. Badania przeprowadzono dla 32 punktów pomiarowych – 8 na elemencie referencyjnym i 24 na dwuteowych elementach giętych na zimno różnymi promieniami. Zbudowano również model numeryczny procesu rolkowego gięcia na zimno dwuteowników względem silnej osi w środowisku Abaqus. Badania i analizy numeryczne pozwoliły określić inne niż dla elementów prostych układy naprężeń własnych oraz poddać weryfikacji modele teoretyczne występujące w literaturze, które pozwalają oszacować naprężenia po gięciu na zimno. 

W rozprawie doktorskiej przedstawiono dwa badania w skali technicznej polegające na odwzorowaniu w warunkach laboratoryjnych procesów technologicznych stosowanych w przemyśle. Pierwsze badanie polegało na gięciu punktowym dwuteownika względem słabej osi grubościennego przekroju typu HD. Badanie nawiązywało do procesu wytwarzania łukowych dźwigarów mostowych w mostach typu network arch. Zastosowane podczas badania pomiary światłowodowe pozwoliły na analizę odkształceń stali na zimno na całej długości elementu oraz ocenę nakładania się stref uplastycznienia pomiędzy poszczególnymi punktami gięcia. Na podstawie eksperymentu wykonano walidację modelu numerycznego w programie Abaqus. Analizy numeryczne wykazały zbieżność z badaniami modelowymi. Potwierdziły uzyskane w badaniach doświadczalnych odkształcenia stali na zimno i trwałe ugięcia po odciążeniu. Skalibrowany model numeryczny posłużył do określenia naprężeń własnych w elemencie po gięciu na zimno względem słabej osi przekroju. 

Drugim badaniem było wykonanie podniesienia wykonawczego dla belki mostowej o przekroju typu HL1100A. Podczas badania skupiono się na problemach technologicznych występujących podczas punktowego gięcia na zimno oraz zidentyfikowano zmienny poziom odkształceń stali po szerokości pasów. Badanie pozwoliło na określenie stopnia trwałego odkształcenia na zimno stali podczas wykonywania podobnych procesów technologicznych w praktyce. 

 Rozprawę zakończono wnioskami, które potwierdzają osiągnięcie celów naukowych i stanowią podstawy do określania wytycznych projektowych dla dwuteowych elementów giętych na zimno walcowanych ze stali S460M. W podsumowaniu autor przedstawił również, dalsze proponowane kierunki badań